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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein mit einem Hebel zu betätigendes
Ventil, das insbesondere für
einen Druckminderer oder für
eine Ventil-/Druckminderer-Anordnung bestimmt ist, mit dem bzw.
der ein Druckgasbehälter
ausgestattet sein kann, wobei dieses Ventil die Gaszufuhr steuert.
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Herkömmlich sind
Druckgasflaschen, wie etwa Schweißgasflaschen oder Flaschen
für medizinische
Gase mit einem Ventil, das an einen Gasdruckminderer angeschlossen
ist, oder, je nach Lage des Falls, mit einer mehr oder weniger kompakten Anordnung,
die Ventil und Druckminderer kombiniert, ausgerüstet.
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Den
kombinierten Ventil-/Druckminderer-Anordnungen ist jedoch in Anbetracht
der Tatsache, dass sie eine einfache Integration in eine passende Schutzkappe
oder -haube ermöglichen,
wobei die Kappe dann eine Ergonomie und eine größere Sicherheit bietet, der
Vorzug zu geben.
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Die
Gasflaschen, vor allem die Schweißgasflaschen, werden häufig unter
erschwerten Bedingungen benutzt, beispielsweise auf Baustellen,
wobei Stöße auf die
verschiedenen Teile der Flasche erzeugt werden.
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Außerdem sind
diese Gasflaschen während des
Transports von einem Standort zu einem anderen und während mit
ihnen umgegangen wird, einerseits mehr oder weniger oft wiederholten
Stößen auf die
Ventile und/oder die verschiedenen Organe, mit denen der Druckminderer
oder die Ventil-/Druckminderer-Anordnung ausgestattet ist, ausgesetzt,
und andererseits neigen sie zu Stürzen, die die Ventile und/oder
Druckminderer, mit denen diese Flaschen ausgestattet sind, als Ganzes
oder teilweise beschädigen
können.
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Um
diese empfindlichen Teile der Flasche zu schützen ist es üblich, die
Flaschen mit Schutzkappen auszu statten, die den Druckminderer oder
die Ventil-/Druckminderer-Anordnung
vollständig
oder teilweise umgeben und schützen.
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Folglich
stellt die Schutzkappe einen wirksamen Schutz der erwähnten Organe
in ihrem Inneren sicher.
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Außerdem ist
in der Praxis die Bedienung eines Ventils vom drehbaren Typ weniger
einfach und weniger praktisch als jene eines Ventils vom Typ mit Hebel.
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Es
ist nämlich
festgestellt worden, dass die Ventile vom drehbaren Typ eine nicht
zu vernachlässigende
Gefahr des Verwechselns der Öffnungsrichtung
und der Schließrichtung
des Ventils durch den Benutzer nach sich ziehen.
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Überdies
ist die Bedienung des Ventils vom drehbaren Typ im Inneren der Schutzkappe
auch keine einfache Sache, da es an verfügbarem Platz im Inneren der
Schutzkappe mangelt, und kann dann in bestimmten Fällen Verletzungen
an den Händen
des Benutzers nach sich ziehen.
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Um
diese Probleme zu lösen,
werden die Ventile vom drehbaren Typ nach und nach durch Ventile
vom Typ mit Hebel, wie in dem Dokument EP-A-747 796 beschrieben,
ersetzt.
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Die
Verwendung eines Hebels zum Steuern des Öffnens und Schließens der
Gaszufuhr bietet nämlich
neben der Leichtigkeit der Betätigung
eine klare Angabe des Zustandes, in dem sich das Ventil befindet,
nämlich
beispielsweise: offen, wenn der Hebel in der oberen Position ist,
und geschlossen, wenn der Hebel in der unteren Position ist.
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Um
jedoch einen ausreichenden Schwenkbereich des Betätigungshebels
des Druckminderventils erzielen zu kön nen, ist es erforderlich,
in der Schutzkappe eine Öffnung
vorzusehen, die dazu bestimmt ist, einerseits dem Benutzer zu ermöglichen, den
Hebel zu betätigen,
und andererseits einen Schwenkbereich des Hebels, vor allem zwischen
seiner Schließstellung
und seiner Öffnungsstellung
und umgekehrt, zu ermöglichen.
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Folglich
ragt das proximale Ende des Hebels, d.h. das Ende, das dem Benutzer
am nächsten ist,
gewöhnlich über die
Schutzkappe hinaus, wenn der Hebel in der Öffnungsstellung ist, d.h. wenn
der Hebel beispielsweise nach oben gebracht worden ist.
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Nun
ist aber in der Praxis festgestellt worden, dass eine große Gefahr
des Bruchs des Hebels besteht, wenn dieser, während er in der Öffnungsstellung
ist, einem heftigen Stoß ausgesetzt
ist, wie beispielsweise bei dem Sturz der Flasche auf den Boden,
einer Erschütterung
der Flasche durch eine Baumaschine oder eine schwere Last...
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Nun
kann aber der Bruch des Bedienungshebels eine Anzahl von inakzeptablen
Problemen entstehen lassen, wie etwa die Schwierigkeit, schnell
zu bestimmen, ob die Flasche in der Öffnungsstellung oder der Schließstellung
ist, die Schwierigkeit für
den Benutzer, die Flasche wieder zu schließen, um den Gasstrom zu stoppen,
oder im Gegenteil, die Flasche zu öffnen, um sie vollständig zu
entleeren, bevor eine Reparatur oder ein Komplettaustausch des Druckminderventils
oder nur des Hebels vorgenommen wird...
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Um
diesem Problem des Bruchs des Hebels im Falle eines Sturzes oder
Stoßes
abzuhelfen, kann entweder eine Modifikation oder eine besondere
Gestaltung der Schutzkappe verwirklicht werden oder aber die Größe des Hebels
kann verringert werden, um ihn kürzer
zu machen, so dass er in der Öffnungsstellung
nicht mehr über
die Flasche hinausragt.
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Jedoch
sind diese Lösungen
in Anbetracht der Tatsache, dass einerseits die Modifikation der Kappe
der Flasche entsprechende Mehrkosten nach sich zieht, da sie das
Ersetzen der Kappen aller Flaschen eines Flaschenparks erfordert,
was aus Sicht der Industrie unrealistisch ist, und dass andererseits ein
Verringern der Größe des Hebels
eine größere Kompliziertheit
der Bedienung dieses nach sich zieht und für den Benutzer die Schwierigkeit,
schnell die Stellung zu bestimmen, in der sich der Hebel befindet (Öffnungs-
oder Schließstellung),
verstärkt,
nicht ohne Nachteil.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist folglich, eine einfache, wirksame
und wenig aufwändige Lösung zu
finden, um den oben erwähnten
Problemen abzuhelfen, wobei diese Lösung die Anforderungen der
Industrie erfüllt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft nun ein Ventil, in erster Linie für Druckfluiddruckminderer, insbesondere
für einen
Behälter
für Druckfluid,
mit mindestens einem Betätigungshebel,
der zwischen mindestens einer Öffnungsstellung
und mindestens einer Schließstellung
bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel mindestens
einen elastisch verformbaren und/oder Sollbruchbereich aufweist.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Sollbruchbereich ein
bevorzugter Bruchbereich, d.h. ein Bereich, der beispielsweise im
Falle eines Stoßes
eine geringere Bruchfestigkeit als der Rest des Hebels aufweist,
verstanden.
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Außerdem wird
im Rahmen der Erfindung unter Ventil nicht nur ein eigentliches
Ventil, sondern auch die gesamte integrierte Ventil-/Druckminderer-Anordnung
verstanden.
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Je
nach Fall kann das Ventil der Erfindung eines oder mehrere der folgenden
Merkmale aufweisen:
- – Das Ventil weist einen distalen
Teil und einen proximalen Teil auf, wobei der distale Teil und der proximale
Teil durch den verformbaren und/oder Sollbruchbereich getrennt sind.
- – In
dem Sollbruchbereich weist der Hebel mindestens eine Sollbruchkerbe,
vorzugsweise eine V-förmige
Kerbe, auf.
- – Der
Hebel weist mindestens im Bereich der Sollbruchkerbe eine Beschichtung,
vorzugsweise eine Umhüllung,
aus einem reißfesten
und/oder elastisch verformbaren Material auf.
- – Das
elastisch verformbare und reißfeste
Material ist ein Polymer- und/oder Elastomermaterial, vorzugsweise
ein Vinylpolymer oder kautschukartiges Polymer.
- – Das
elastisch verformbare und reißfeste
Material weist eine kräftige
Farbe, vorzugsweise einen roten oder orangen Farbton auf.
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Vorzugsweise
ist eine Druckminderventilanordnung mit dem Ventil gemäß der Erfindung
ausgestattet.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen Druckfluidbehälter, insbesondere
eine Druckgasflasche, die mit einem Ventil gemäß der Erfindung ausgestattet
ist, sowie die Verwendung eines derartigen Ventils oder eines derartigen
Druckfluidbehälters bei
einem Schweißvorgang.
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Unter
Gasflasche wird ein Behälter
lang gestreckter Form, der ein Gas oder ein Gasgemisch im flüssigen und/oder
gasförmigen
Zustand enthalten kann, verstanden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher mit Bezug auf die
beigefügten
Figuren beschrieben, die zur Veranschaulichung, jedoch nicht die
Erfindung einschränkend
gegeben sind.
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1 ist
eine Perspektivansicht einer Druckmesser/Druckminderventil-Anordnung,
mit der eine Gasflasche 2, beispielsweise eine Schweißgasflasche
oder eine Flasche medizinischen Gases, ausgestattet sein kann, wobei
die Ventil/Druckminderer-Anordnung 7 in den Innenraum einer
Schutzkappe 1 eingesetzt ist, die beispielsweise aus einem Kunststoff
oder einem Metall hergestellt ist.
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Die
Schutzkappe 1 weist drei Teile auf, nämlich einen unteren Teil oder
Basisteil, der dazu bestimmt ist, am Hals der Gasflasche angebracht
zu werden, ein Zwischenteil 20 oder Rumpf, das bzw. der
das Kernstück
der Ventil/Druckminderer-Anordnung 7 aufnimmt und eine
Umfangswand 4 aufweist, und einen oberen Teil 18 oder
Haube, der bzw. die einen Knauf 15 für die Handhabung trägt.
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Die
seitliche Umfangswand 4 des Zwischenteils 20 weist
eine gewisse Anzahl von Ausschnitten oder Aussparungen 3', 9 auf,
um den Zugang zu dem Anschlussstück 21,
zu dem Knopf 20',
zu den Druckmessern 14a und 14b und zu dem Hebel 8,
der die Zufuhr des in der Flasche 2 enthaltenen Gases steuert,
zu ermöglichen.
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Genauer
ermöglicht
die Aussparung 3',
die im Wesentlichen die Form eines Längsschlitzes hat, das freie
Schwenken des Hebels 8 zwischen seiner Öffnungsstellung (PO) und seiner
Schließstellung (PF)
bezüglich
der Gaszufuhr.
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Dies
wird deutlicher sichtbar aus der 2, die einen
Längsschnitt
einer Schutzhalbkappe 1 entsprechend 1 zeigt,
wobei außerdem
der Weg A des Hebels 8 zwischen einer Schließstellung
(PF) und einer Öffnungsstellung
(PO) schematisch dargestellt ist.
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Der
Hebel 8 ist normalerweise, in der Schließstellung
(PF), in der Schutzkappe 1 aufgenommen.
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Hingegen
steht in der Öffnungsstellung
(PO) das proximale Ende 8a des Hebels 8 aus der
Schutzkappe 1 vor (Hebel in der oberen Position).
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Im
Allgemeinen ist die Kappe 1 aus einem widerstandsfähigen Kunststoff
oder aus einem Metall, insbesondere aus einer Leichtmetall-Legierung oder
aus Temperguss verwirklicht.
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Wenn
die Schutzhaube oder -kappe 1 auch ermöglicht, Beschädigungen
der Ventil/Druckmesser/Druckminderer-Anordnung und insbesondere
der zerbrechlichen Teile dieser Anordnung, wie etwa der Druckmesser 14a und 14b,
zu vermeiden oder zu minimieren, gestattet dies allein nicht, das
proximale Ende 8a des Hebels 8 zur Steuerung der
Gaszufuhr im Falle eines Sturzes oder Stoßes zu schützen.
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Um
das Problem und die Folgen, die der Bruch des Hebels 8 bei
einem Stoß auf
diesen nach sich zieht, zu meistern, schlägt die vorliegende Erfindung
vor, an dem Hebel 8 einen verformbaren und/oder Sollbruchbereich 3 einzurichten.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht die vorgeschlagene Lösung darin,
einen Sollbruchbereich, d.h. eine bevorzugte und begünstigte
Bruchstelle, in dem Hebel 8 einzurichten, um einen kontrollierten
und örtlich
absolut festgelegten Bruch des Hebels im Falle des Stoßes auf
diesen zu erhalten.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
wird nämlich
eine Umgestaltung des Hebels 8 verwirklicht, beispielsweise durch
eine oder mehrere Kerben in den Hebel 8, um eine Stelle
des bevorzugten Bruchs zu schaffen, an der der Hebel im Falle eines
heftigen Stoßes
auf diesen brechen wird, wobei jedoch gleichzeitig die Drehachse
des Hebels bewahrt wird und eine Hebellänge bestehen bleibt, die ausreicht,
um eine einfache Handhabung dieses durch den Benutzer zu ermöglichen.
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Die
Lage des Sollbruchbereiches, d.h. der in dem Hebel 8 verwirklichten
Kerbe 3, ist so gewählt, dass
es im Falle des Bruchs des Hebels dem Benutzer möglich ist, einen Finger oder
ein Werkzeug in das Innere der Schutzkappe zu stecken und dann die Gaszufuhr
verhältnismäßig leicht
zu steuern.
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Gemäß einer
bevorzugten Variante ist der Sollbruchbereich von einem Material,
das eine Schlagzähigkeit,
eine Elastizität
und/oder eine Reißfestigkeit
aufweist, beispielsweise einem Polymermaterial, so umhüllt, dass
diese Umhüllung
im Falle eines heftigen Stoßes,
der einen Bruch des Hebels 8 im Sollbruchbereich nach sich
zieht, widerstehen kann, ohne vollständig durchgebrochen oder zerrissen
zu werden.
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Folglich
bleibt selbst nach einem Bruch der proximale Teil 8a des
Hebels 8 an dem distalen Teil befestigt, wobei der Gasstrom
durch das Vorhandensein dieser widerstandsfähigen Umhüllung gesteuert wird.
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Es
wäre zweckmäßig, ein
Hüllmaterial
zu wählen,
das eine Transformationstemperatur aufweist, die niedriger als die
Temperaturen ist, denen die Ventil/Druckminderer-Anordnung 7 und
der Hebel 8 bei ihrem Gebrauch ausgesetzt sein werden.
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Außerdem ermöglicht die
Tatsache, eine Umhüllung
um den Hebel 8 in Höhe
des Sollbruchbereiches 3 vorzusehen, im Falle des Bruchs
des Hebels 8, die Hand des Bedieners vor Schnittwunden oder
Verletzungen durch scharfe und verletzende Kanten, die an den gebrochenen
Teilen des Hebels 8 vorhanden sein können, zu schützen.
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Diese
Ausführungsform
ist in 2 gezeigt, wo zu sehen ist, dass der Sollbruchbereich
erhalten wird, indem eine oder mehrere V-förmige Kerben 5 in dem
Hebel 8 verwirklicht werden, so dass im Falle des Bruchs
der Hebel 8 an den Kerben 5 bricht, die den proximalen
Teil 8a von dem distalen Teil 8b des Hebels 8 trennen.
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Vorzugsweise
wird, um den Hebel 8 zu verwirklichen, ein Material gewählt, das
für die
Kerbwirkung empfindlich ist, beispielsweise ein Stahl vom ferritischen,
korrosionsbeständigen
Typ (13 % Chrom), der zuvor durch Erwärmen auf ungefähr 1000 °C behandelt
worden ist, um die Körnung
zu vergrößern; aus
diesem Grund werden dagegen die austenitischen Stähle und
die Leichtmetall-Legierungen
ausgeschlossen.
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Außerdem kann
die Umhüllung 10 aus
einem Polymermaterial wie etwa einem Vinylkunststoff verwirklicht
sein, der durch Ablagern oder Tauchen auf das gesamte proximale
Ende des Hebels 8 oder einen Teil davon aufgebracht sein
kann.
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Bruchversuche
an dem Hebel bei Stoß in zwei
Richtungen senkrecht zueinander in einer Ebene, die orthogonal zur
Hebelachse ist, haben gezeigt, dass im Falle des Bruchs des Hebels 8 eine
solche Kunststoffumhüllung 6 den
Bruch des Hebels übersteht
und folglich eine Verbindung zwischen den beiden Teilen, dem proximalen
Teil 8a und dem distalen Teil 8b, des gebrochenen
Hebels 8 sicherstellt.
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Vorteilhaft
wird ein Kunststoff gewählt,
der eine kräftige
Farbe wie etwa Rot oder Orange aufweist, wobei es sich um Farben
handelt, die in der Industrie und im Handwerk im Allgemeinen mit
der Sicherheit in Verbindung gebracht werden.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, die in den 3 bis 5 gezeigt
ist, ist das Ventil mit einem Hebel 8 ausgestattet, der
einen verformbaren Bereich 3 aufweist, der den proximalen Teil 8a von
dem distalen Teil 8b des Hebels trennt.
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Anders
ausgedrückt:
Die gemäß dieser
zweiten Ausführungsform
vorgeschlagene Lösung
besteht darin, den Hebel 8 aus zwei Teilen zu verwirklichen:
- – einem
starren Teil, der den distalen Teil 8b des Hebels 8 umfasst,
der dauernd im Inneren der Schutzkappe 1 bleibt und über einen
Betätigungsnocken
mit dem Ventil verbunden ist;
- – dem
anderen Teil, nämlich
dem proximalen Teil 8a des Hebels 8, der in der Öffnungsstellung
(PO) aus der Schutzkappe hervorsteht, der hinreichend verformbar
ist, um durch einen Stoß oder
eine Scherung im Falle des Sturzes oder des Rollens der Flasche,
an welcher das Ventil angebracht ist, nicht zerbrochen zu werden,
während
der Hebel 8 in der Öffnungsstellung
(PO) ist, und hinreichend starr ist, um die Betätigung zum Öffnen und zum Schließen der
Gaszufuhr mittels des Hebels 8 zu ermöglichen.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
sind der proximale Teil 8a und der distale Teil 8b voneinander getrennt,
wobei sie jedoch gleichzeitig über
ein weiches, umspritztes Teil 6, vorzugsweise ein elastisch verformbares
Teil, beispielsweise ein Teil aus einem Polymer- oder Elastomermaterial,
miteinander verbunden sind.
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Folglich
wird im Falle des Sturzes der Flasche das proximale Ende 8a des
Hebels 8 nicht zerbrechen, sondern auf Grund einer elastischen
Verformung des weichen, umspritzten Teils 6 aus einem elastomeren
Material, das die beiden Teile 8a und 8b aneinander
be festigt, in das Innere des Schlitzes 3' oder einer Aufnahme, etwa einer
Schale 13, die im Inneren der Kappe 1 angeordnet
ist, wie in den 4 und 5 gezeigt
ist, einrücken.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
zerbricht der Hebel im Falle des Sturzes der Flasche oder des Stoßes auf
den Hebel nämlich
nicht, sondern erfährt eine
elastische Verformung, ohne einer Scherbeanspruchung zu unterliegen,
wenn er in die Aussparung 3' zum
Schwenken des Hebels 8 und/oder in die Schale 13,
die in der Kappe 1 angeordnet ist, wie in 5 bzw. 4 gezeigt
ist, eintritt.